[發(fā)明專利]一種礦熱爐出鐵口用綠色環(huán)保炮泥及其制備方法

有效

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• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109293347B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 潘家和;李亞偉;徐義彪;張志韌;桑紹柏
• 申請（專利權）人: 湖南立達高新材料有限公司;武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/106
• 分類號: C04B35/106
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發(fā)明具體涉及一種礦熱爐出鐵口用綠色環(huán)保炮泥及其制備方法。其技術方案是：于先以45～65wt％的礬土、5～15wt％的藍晶石、5～15wt％的石英細粉、1～3wt％的紅柱石細粉、10～30wt％的氧化鋁微粉、0.5～2wt％的蒙脫石微粉、1～2wt％的單質硅細粉、0.5～1wt％的土狀石墨微粉和1～2wt％的Ti₃SiC₂細粉為原料，再外加所述原料0.05～0.1wt％的聚丙烯纖維、0.05～0.3wt％的緩凝劑、0.5～2wt％的ZrOCl₂·8H₂O和8～20wt％的磷酸二氫鋁水溶液，濕碾15～30分鐘，然后經擠泥機擠泥成型，即得礦熱爐出鐵口用綠色環(huán)保炮泥。本發(fā)明成本低廉和環(huán)境友好，所制備的礦熱爐出鐵口用綠色環(huán)保炮泥具有強度高、體積穩(wěn)定性好、耐沖刷性能優(yōu)異、抗侵蝕性能優(yōu)良和可修補出鐵口的特點。

技術領域

本發(fā)明屬于礦熱爐出鐵口用耐火材料技術領域。具體涉及一種礦熱爐出鐵口用綠色環(huán)保炮泥及其制備方法。

背景技術

礦熱爐是一種利用電弧的能量來生產硅鐵、錳鐵、鉻鐵和鎳鐵合金等鐵合金的電爐。冶煉過程為連續(xù)加料，間歇式將融鐵合金從出鐵口放出。封堵礦熱爐出鐵口的耐火材料為炮泥，為滿足使用要求，其應具備如下性能：(1)可塑性和粘結性好，容易擠進并填滿鐵口通道；(2)合適的氣孔率及孔徑分布，便于使用時排出水分和氣體；(3)高溫體積穩(wěn)定性好，可避免產生裂紋；(4)燒結性能好、強度高、耐沖刷和耐侵蝕；(5)開口性能良好，開口機鉆口容易；(6)環(huán)境污染小；(7)能對出鐵口進行修補，有效防止擴孔。

礦熱爐用炮泥技術來源于高爐無水炮泥的演變模仿，但高爐與礦熱爐的工作環(huán)境相差較大，因此高爐無水炮泥不適合在礦熱爐上直接使用。近些年，國內外對礦熱爐用炮泥的配方和性能進行了一定量的研究工作，開發(fā)出了含氧化鉻炮泥，但當前礦熱爐用含鉻炮泥依然普遍存在環(huán)保污染大、強度較低、體積穩(wěn)定性差、耐沖刷侵蝕性能差、無法有效修補出鐵口等問題。由于礦熱爐的出鐵口每天都要反復多次被打開和充填，如果炮泥質量存在上述問題，熾熱的鐵水和渣液會對出鐵口炮泥產生沖刷和侵蝕作用，使用過程中出鐵口就會出現擴孔，導致鐵口變淺，鐵流不穩(wěn)定，出不凈鐵，嚴重影響正常生產，并最終影響礦熱爐的使用壽命和冶煉產量。此外，含氧化鉻炮泥的使用對人和動物的健康安全也構成了較大威脅。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在克服現有技術缺陷，目的在于提供一種成本低廉和環(huán)境友好的礦熱爐出鐵口用綠色環(huán)保炮泥的制備方法，用該方法制備的礦熱爐出鐵口用綠色環(huán)保炮泥強度高、體積穩(wěn)定性好、耐沖刷性能優(yōu)異、抗侵蝕性能優(yōu)良和可修補出鐵口。

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：先以45～65wt％的礬土、5～15wt％的藍晶石、5～15wt％的石英細粉、1～3wt％的紅柱石細粉、10～30wt％的氧化鋁微粉、0.5～2wt％的蒙脫石微粉、1～2wt％的單質硅細粉、0.5～1wt％的土狀石墨微粉和1～2wt％的Ti₃SiC₂細粉為原料，再外加所述原料0.05～0.1wt％的聚丙烯纖維、0.05～0.3wt％的緩凝劑、0.5～2wt％的ZrOCl₂·8H₂O和8～20wt％的磷酸二氫鋁水溶液，濕碾15～30分鐘，然后經擠泥機擠泥成型，即得礦熱爐出鐵口用綠色環(huán)保炮泥。

所述礬土的顆粒級配是：粒徑為5～3mm占所述礬土15～30wt％，粒徑小于3mm且大于等于1mm占所述礬土15～30wt％，粒徑小于1mm且大于等于0.1mm占所述礬土50～60wt％。

所述藍晶石的顆粒級配是：粒徑為3～1mm占所述藍晶石50～60wt％，粒徑小于1mm且大于等于0.5mm占所述藍晶石15～30wt％，粒徑小于0.5mm且大于等于0.1mm占所述藍晶石15～30wt％。

所述土狀石墨微粉的C含量﹥80wt％；所述土狀石墨微粉的粒徑﹤5μm。

所述聚丙烯纖維的長度為2～4mm，聚丙烯纖維的直徑為10～20μm。